仿形切割機割炬的改造

剡明

摘要： 針對G2-3000A型搖臂仿形切割機割炬的結構和使用要求，用公司數控火焰切割機使用的割炬進行改造，達到通用性好、成本低、維修方便以及切割質量高，更易操作，滿足公司產品零件鏈輪牙形切割后的尺寸、精度要求。

Abstract： According to the structure and application requirements of cutting torch of G2-3000A rocker profile cutting machine， the cutting torch used in the company's CNC flame cutting machine is reformed to achieve good versatility， low cost， convenient maintenance and high cutting quality. It is more easy to operate， and can meet the size and accuracy requirements after tooth cutting of company's product parts sprocket.

關鍵詞： 仿形切割機；割炬；改進

Key words： profile cutter；torch；improvement

中圖分類號：TG435 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）17-0127-02

0 引言

搖臂仿形氣割機是一種氣割割炬跟著磁頭按樣板切割出各種形狀的靠模氣割機，工作原理是割嘴和電磁滾輪同軸，利用電磁滾輪沿鋼質樣板滾動，割嘴能自動切割出與樣板相同形狀的零件，適用于批量同種零件的切割工作，是一種高效率半機械化切割機。

割炬是氣割加工的主要工具，割炬的功能是向割嘴穩定地供送預熱氣體和切割氧，并且控制這些氣體的壓力和流量，調整預熱火焰的功率和特性。氣割機用割炬按混合系統的通用形式分為射吸式割炬和等壓式割炬兩種。射吸式割炬原理是燃氣借助預熱氧的射吸作用而進入割炬混合室內，形成的燃氣混合物混勻后流入割嘴的預熱氣體通道，缺點是結構較復雜，容易發生回火。等壓式割炬是指燃氣借其本身的壓力并和預熱氧分別經各自的輸氣管道輸送到割嘴的預熱氣體孔道內，燃氣壓力需與預熱氧相當。這種割炬結構簡單、預熱火焰燃燒穩定，因混合室直徑小，不易發生回火現象，現在各種切割機上都采用這類割炬。

1 搖臂仿形切割機割炬使用現狀

我公司目前所使用的搖臂仿形切割機，主要用于切割鏈輪牙形、破碎機刀齒座等零件，是上世紀八十年代生產的設備，使用的割炬原設計用氧—乙炔火焰為熱源，現在采用氧—天然氣作為熱源的等壓式割炬（圖1），用割炬夾持器固定在搖臂仿形切割機的主臂上，通過齒輪調節上下移動距離，以適應不同高度的零件。割炬柱體直徑32mm，長度250mm，齒條模數M為1。割炬柱體內有預熱氧進氣管、切割氧進氣管、燃氣進氣管分別與割嘴接頭焊接相聯，通過割嘴接頭M22×1.5螺紋及壓蓋聯接將割嘴固定在割炬上，割嘴與割炬對應孔道密閉、相接。割炬頂部有三個管接頭，其中一個是天燃氣接頭；一個是預熱氧和切割氧共用一個接頭，切割氧和預熱氧內部管路相通，通過三個調節閥分別調節切割氧流量以及切割氧主管道分流到預熱氧管路的流量和天然氣的流量以及壓力。一個是壓力自動開關氣路接頭即壓力繼電器接頭。當切割氧打開，壓力自動開關就通過氣接通電路，切割機行走；切割完畢后關閉切割氧氣時，壓力自動開關就切斷電路。由于在多年使用過程中需反復拆卸、更換割嘴情況下，造成割炬上聯接割嘴的M22×1.5螺紋損壞，割嘴錐面密封、壓合不嚴導致漏氣現象；同時在高壓氧、天然氣中殘留的腐蝕介質作用下，割炬內部管路堵塞、變細，造成混合氣噴出速度低，風線短，切割氧流沖擊力小，嚴重影響鏈輪的氣割面垂直度、表面粗糙度等氣割質量要求。由于是老產品，廠家已不生產，公司聯系割炬供貨商按仿形切割機的割炬測繪制作，安裝后切割氧釋放的風線短，不能達到割炬的使用要求。

2 割炬的改造方法和措施

由于割炬損壞后無法維修，只能報廢，更換新的割炬。從保證設備正常運行，保證生產任務正常、有序進行的觀點出發，用公司數控火焰切割機使用的割炬進行改造（見圖2）。

數控火焰切割機使用的割炬，柱體直徑30mm，長度250mm，齒條模數M為0.8，預熱氧、切割氧、天燃氣通過三條不同的進氣管路進入擴散性割嘴即拉伐爾割嘴內，與仿形切割機割炬相比較，只是柱體直徑、齒條模數和管接頭方式不一樣，完全能滿足仿形切割機割炬氣割性能要求。改造從以下幾個方面考慮，即通用性好、成本低、更易操作，滿足公司產品零件鏈輪切割后的尺寸、精度要求。

①將數控火焰切割機割炬外套管更換、重新制作，外徑32mm，內徑與割嘴接頭外徑配車，保證間隙0.10mm。

②原仿形切割機齒條繼續使用，將新制作的割炬外套管安裝到數控火焰切割機割炬體上，在適當的位置與齒條配鉆、攻M3螺紋，將齒條、割炬外套管、割炬體聯接固定。

③將數控火焰切割機割炬的天燃氣、預熱氧、切割氧進氣接頭拆掉，重新制作3個相應管接頭（見圖3），保證割炬安裝接頭后與原仿形切割機割炬的高度一直，均為340mm（數控火焰切割機割炬高度為430mm），從而保證割炬的上下調節距離不變，以適應不同的零件氣割要求。因空間狹小，安裝時先裝切割氧直角接頭，再裝天燃氣和預熱氧接頭，防止互相干涉，最后安裝管接頭（見圖4）。將原仿形切割機割炬兩條氣體管路變成三條管路，這樣切割氧壓力高、流量大，切割氧流所釋放的風線更長且挺直有力，可切割更厚的板料，獲得最佳的切割效果。

④在切割氧進氣管路和接頭箱之間增加一個電磁閥，固定在床身上，同時在床身控制面板上安裝電磁閥控制開關，通過電磁閥的啟閉從而控制切割氧瞬間開啟最大流量和瞬間關閉，這樣在切割氧進氣管路最大流量情況下針對不同的鏈輪牙形板厚通過調節旋鈕精確調節進入割嘴的流量及風線的長度，達到最佳的切割效果，切割完畢后只需關閉電磁閥開關從而關閉切割氧，不用反復啟閉、調節切割氧旋鈕，操作更加方便、容易。

3 結論

搖臂仿形切割機使用改造后的割炬，切割的鏈輪牙形完全滿足圖紙及工藝要求，制作費用低，維修容易、操作方便，保證了公司生產正常、有序進行。

參考文獻：

[1]梁桂芳.切割技術手冊[M].機械工業出版社，1997.

[2]李亞江.切割技術及應用[M].化工工業出版社，2004.

[3]張應立.氣焊工基本技能[M].金盾出版社，2010.